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Die solarbetriebene CO2-Umwandlung, die Photovoltaik (PV) und elektrochemische Systeme (EC) kombiniert, könnte potenziell die kohlenstoffneutrale Synthese von Brennstoffen und Chemikalien ermöglichen. Allerdings haben heutige PV+EC-Systeme praktische Einschränkungen in Bezug auf die hohe Überspannung und die Verwendung von Edelmetallkatalysatoren in der EC. Diese Herausforderungen führen zu teuren PV-Systemen mit hohen Spannungen. Molekulare Metallkomplexkatalysatoren können niedrigere Überspannungen und die Verwendung von erdgebundenen Metallen ermöglichen. In dieser Arbeit wurde ein Mn(I)-Komplexpolymer in einem Gasdiffusionsflussreaktor geladen und die elektrochemische Umwandlung von CO2 zu CO mit 94% Selektivität bei einer Zellenspannung von 1,35 V demonstriert. Dieser erdgebundene CO2-Elektrolyseur in Kombination mit kostengünstigen Silizium-PV erreichte eine Solar-zu-CO-Umwandlungseffizienz von 20%, was auf die mögliche Realisierung eines künstlichen nachhaltigen Kohlenstoffzyklus hindeutet.
Sekizawa et al. (Do,) haben diese Frage untersucht.